Как найти цену деления электроизмерительного прибора

Цена деления и чувствительность электроизмерительного прибора

Ценой
деленияэлектроизмерительного
прибораСназывается значение измеряемой величины,
вызывающее отклонение стрелки прибора
на одно деление шкалы. В общем случае
цена деления зависит от используемого
диапазона шкалы прибора (dХ)
и числа делений
в этом диапазоне (dN):

C
=
,
(1)

а для равномерной
шкалы прибора

C
=
,
(2)

где
Х_maх— предел измерений (максимальное значение
величины, измеряемое прибором);N_ш
— число делений шкалы.

Прежде чем приступить к каким-либо
измерениям электроизмерительным
прибором, нужно выбрать и установить
пределизмерений и рассчитать цену одного
деления шкалы данного прибора.

Например,выбран и установлен на вольтметре предел
измерения напряжения3
В,максимальное количество делений на
шкале30,
т.е.Х
= 3 В,
= 30.ТогдаС
= 3 / 30 = 0,1В/дел.

Чувствительностью
электроизмерительного прибора
называется число делений, приходящихся
на единицу измеряемой величины. Это
есть величина, обратная цене деления
прибора. Для неравномерной шкалы

S
=
,(3)

для
равномерной шкалы S
= N_ш
/ X_max.
Размерность [S]
=
[C-1] = дел/В.

Чем
больше чувствительность, тем точнее
прибор. Простейшие приборы имеют
неизменную цену деления. Более удобны
в работе многопредельные приборы, цена
деления которых может меняться, например,
ампервольтметры или тестеры, предназначенные
для измерения нескольких электрических
величин (тока, напряжения и сопротивления)
на нескольких пределах измерения, т.е.
с разной ценой деления.

Погрешности электроизмерительных приборов

Измеряя
какую-либо физическую величину с помощью
прибора, мы неизбежно допускаем
погрешность. Одна из причин погрешности
измерения — недостатки самого прибора
(трение, разбаланс и т.д.). Поэтому все
электроизмерительные приборы снабжены
указаниями о вносимых ими погрешностях
измерения.

Абсолютная
погрешность Xесть разность между измереннымХи неизвестным действительным значениемХ_ист
измеряемой величины.

Относительная
погрешность Е
— отношение абсолютной погрешности
к действительному значению измеряемой
величины, выраженное в процентах:

E
=
.(4)

Так
как величина Хнеизвестна, то практически относительная
погрешность определяется по формуле

E
=
.(5)

У
стрелочных электроизмерительных
приборов абсолютная погрешность обычно
постоянна вдоль шкалы, следовательно,
относительная погрешность наибольшая
в начале шкалы и наименьшая в конце.
Поэтому рекомендуется так выбирать
пределы измерения прибора, чтобы
отсчитывать показания во второй половине
шкалы, ближе к ее концу.

Поскольку
относительная погрешность
электроизмерительного прибора —
переменная величина, она не может
применяться в качестве характеристики
точности прибора. Для характеристики
точности стрелочных приборов вводят
приведенную погрешность.

Приведенная
погрешностьЕ_пр
— отношение абсолютной погрешности
измерения к пределу измеренияХ_mах,выраженное в процентах:

E
=
.
(6)

Например,если абсолютная погрешность амперметраX
=
0,1 А, а предел измерения этого
амперметраХ_mах
= 10 А, тоЕ_пр
=
100%
= 1%.

По
величине приведенной погрешности все
электроизмерительные приборы относят
к определённому классу точности.
Существует восемь классов точности
электроизмерительных приборов: 0,05;
0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4. Показатель
класса точности определяет приведенную
погрешность прибора в процентах. Так,
амперметр класса точности 1,5 с пределом
измерения5
Аимеет в любом месте шкалы абсолютную
погрешность

X
=
0,015
5
= 0,075
А.

Класс
точности прибора указывается на шкале.
Некоторые другие условные обозначения
на шкалах приборов:

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Прайс-листы.

АппаратураОпределение цены деления приборов

Цена делений шкалы измерительного прибора – важная физическая величина. С ней вы будете сталкиваться очень часто. Поэтому сформулируем правило для ее вычисления. Чтобы подсчитать цену делений шкалы, нужно:

а) выбрать на шкале два ближайших оцифрованных штриха; б) сосчитать количество делений между ними;

в) разность значений около выбранных штрихов разделить на количество делений.

На этом рисунке в крупном масштабе показана шкала термометра. Проиллюстрируем с ее помощью правило для вычисления цены деления.а) выбираем оцифрованные штрихи 20 °С и 40 °С б) между ними 10 делений (промежутков) в) вычисляем: (40 °С – 20 °С) : 10 делений = 2 °С/дел. Ответ:   цена делений = 2 °С/дел,   цена деления = 2 °С.

1. Определить цену деления мензурки и количество жидкости в нейЦена деления мензурки: _______________ Количество жидкости ______________2. Определить цену деления мензурки и объём камняЦена деления мензурки: _________________ Объём камня: __________________3. Определить цену деления линейки и длину карандашаЦена деления линейки: ________________ Длина карандаша: ________________4. Определить цену деления компаса Цена деления компаса: __________________Практическая работа «Определение цены деления приборов»Фамилия Имя _____________________ класс __________1. Чтобы подсчитать цену делений шкалы, нужно:

а) ________________________________________________________________б) ________________________________________________________________в) ________________________________________________________________2. Определить цену деления мензурки и количество жидкости в нейЦена деления мензурки : __________________ Количество жидкости __________________3. Определить цену деления мензурки и объём камняЦена деления мензурки: __________________ Объём камня: __________________4. Определить цену деления линейки и длину карандашаЦена деления линейки: __________________ Длина карандаша __________________5. Определить цену деления компасаЦена деления компаса: __________________Практическая работа «Определение цены деления приборов»Фамилия Имя _____________________ класс __________1. Чтобы подсчитать цену делений шкалы, нужно:

а) ________________________________________________________________б) ________________________________________________________________в) ________________________________________________________________2. Определить цену деления мензурки и количество жидкости в нейЦена деления мензурки : __________________ Количество жидкости __________________3. Определить цену деления мензурки и объём камняЦена деления мензурки: __________________ Объём камня: __________________4. Определить цену деления линейки и длину карандашаЦена деления линейки: __________________ Длина карандаша __________________5. Определить цену деления компасаЦена деления компаса: __________________

Подпишитесь на рассылку:

Поиск

Вики

Архив

Бизнес

Часто электроизмерительные приборы имеют несколько пределов, например, один и тот же вольтметр в зависимос­ти от положения переключателя может быть рассчитан на измерение напряжения от 0 до 1 В, от 0 до 10 В, от 0 до 100 В. Переключатель пределов измерения (в данном случая 1, 10, 100 В) соединен с набором сопротивлений, которые могут поочередно подключаться к собственной токочувствительной схеме. К амперметру шунт подсоединяется параллельно (рис. 2). Допустим, что амперметр рассчитан на предельный ток I_Ао, а требуется измерить ток I_o> I_Ао. Пусть внутренне сопротивление амперметра R_А, а сопротивление шунта R_ш.Взяв R_ш<R_А и собрав схему (см. рис. 2), можно получить амперметр, рассчитанный на измерение токов гораздо больших I_Ао. Токи I_o,I_A,I_ш,протекающиев цепи, и сопротивления R_ш иR_А связаны соотношением:

; .

Зная величину можно легко пересчитать ток IA, считываемый сошкалы прибора, в ток Iш,а затем и в ток Io. Таким образом, шунтирование позволяет значительно расширить возможности измерительного прибора.

Аналогично вольтметр при использовании добавочного соп­ротивления (рис. 3) может измерять напряжения U_о, значительно большие предела измерения исходного вольтметра. Пересчет производится по формулам:

; .

Цена деления прибора.

где пред – предельное значение измеряемой величины; Nпред – число делений шкалы.

Например, если _пред=300 В, N_пред=100 делений, то цена деления составляет В. Другими словами, цена деления представляет собой значение измеряемой величины, вызывающей отклонение стрелки прибора на одно деление, если прибор однопредельный, то цена деления прибора – неизменная величина. Если прибор многопредельный, то каждое переключение регулятора пределов вызывает изменение цены делений прибора. Например, если упомянутый выше прибор переключили на предел измерения 150 В, то цена деления уже составит В. При работе с многопредельными приборами следует всё время следить за ценой деле­ния прибора и записывать её.

Зная цену деления прибора С, можно легко пересчитать наблюдаемое отклонение стрелки N в собственно измеряемую величину :. Например, если С=1,5 В, а N=53 деления шкалы, то В. Чувствительность прибора S есть величина, обратная к цене деления, т.е. , т.е. чувствительность представляет собой отклонение стрелки прибора, если на прибор подана измеряемая электрическая величина, равная единице: для амперметра 1А для вольтметра 1В. Например, если пред=300 В, Nпред=100, то В-1.

Для многопредельных приборов чувствительность, как и цена деления прибора, может принимать ряд значений, если меняется положение переключателя пределов. Про прибор, обладающий боль­шей чувствительностью, говорят, что прибор более чувствитель­ный по сравнению с другими.

[custom_ads_shortcode1]

Расчет приборной погрешности по классу точности прибора.

Предположим, что прибор дает значение измеряемой величины , а действительное (истинное) значение измеряемой величины _о (найдено по образцовому прибору). Абсолютная погрешность измерения , относительная погрешность.

Точность электроизмерительных приборов обычно характеризуют приведённой погрешностью: где пред – предельное значение измеряемой величины.

Приведенная погрешность – это относительная погрешность прибора при измерении максимально допустимого значения изме­ряемой величины.

Точность электроизмерительных приборов лежит в основе деле­ния приборов наклассы. Согласно ГОСТу, по степени точности электроизмерительные приборы делятся на семь классов: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4. Показатель класса соответствует приведённой погрешности измерений в процентах. Зная класс точности при­бора, т.е. , можно найти абсолютную погрешность, которая одинакова для всех измерений, производимых на данном приборе.

Относительная погрешность зависит от конкрет­ной величины_о. Если _о близко к _пред, то . Так как_о <_пред, то всегда .Если_о значитель­но меньше _пред (стрелка прибора находятся недалеко от нуле­вого деления шкалы), то может превышать в десятки раз. Например, если, то10. Это озна­чает, что точность данного измерения в десятки раз ухудшилась по сравнению с техническими возможностями прибора. В связи с этим можно дать следующие рекомендации для проведения измере­ния на многопредельных приборах: измерение каждый раз следует проводить при таком положении переключателя пределов измерения, чтобы отклонение стрелки было максимально по сравнению с изме­рениями на других пределах. Имея дело с однопредельными прибо­рами, следует помнить, что измерения величин, дающих малые от­клонения стрелок, обычно сопровождается значительными погрешностями измерений.

Рассчитаем погрешность прибора по классу точности. Миллиамперметр класса точности 1,5 со шкалой 300 мА дает в любом месте шкалы абсолютную погрешность, мА.

В лабораториях обычно применяют прецезионные приборы с классами точности 0,1; 0,2; 0,5. В технике применяют приборы классов 1; 1,5; 2,5; 4 (технические). Класс прибора обычно ука­зан на его шкале.

Чтобы определить показания прибора, нужно сначала определить цену деления. Как это сделать? Сейчас ты это узнаешь.

Чтобы определить цену деления прибора 1.Выбираем на шкале 2 соседних числа, например: 2. Из большего числа вычитаем меньшее 400 – 300 = 100мл 3. Полученный результат делим на количество делений между этими числами 100 : 10 = 10мл – цена деления прибора

Сколько жидкости налито в мензурку? 200+10+10+10+10+10+10 = 260мл или 200 + 6 10 = 260мл

Определим цену деления термометра 1.Выбираем на шкале 2 соседних числа, например: 2. Из большего числа вычитаем меньшее 35 0 С – 30 0 С = 5 о С 3. Полученный результат делим на количество делений между этими числами 5 о С : 10 = 0,5 о С – цена деления термометра

Определим показания термометра 30 + 0,5 + 0,5 + 0,5 + 0,5 = 32 о С или 30 + 4 0,5 = 32 о С

Определите цену деления мензурки и количество жидкости налитой в мензурку 200мл – 150мл = 50мл; 50мл : 10 = 5мл Цена деления мензурки 5 мл В мензурку налито 110 мл жидкости

Подберите пары 2 3 1 4 а) секундомер д)мензурка с) амперметр б)динамометр

Выберите правильный ответ Цена деления термометра А) 0,2 о С Б) 0,5 о С С) 5 о С Б) 0,5 0 С Термометр показывает температуру = А) 28 о С Б) 25,6 о С С) 26,5 о С С) 26,5 0 С

Выберите правильный ответ Цена деления мензурки А) 20мл Б) 5мл С) 25мл В мензурку налито А) 310мл Б) 320мл С) 325мл

Всем известно много разных измерительных приборов. Чтобы они приносили результат, необходимо ими правильно пользоваться. О том, как определить цену деления, расскажет наша статья.

1. Для начала необходимо взять измерительный прибор, например, простую линейку, и внимательно осмотреть его. Вы видите деления – большие и маленькие. Деления бывают разных цветов. Некоторые из делений подписаны.
2. Теперь необходимо отметить отрезок до первого такого подписанного деления и сосчитать количество небольших делений, которые находятся в данном отрезке. Например, в обычной линейке в отрезке, который равен 1-му сантиметру, есть 10 таких делений.
3. Далее нужно определить цену маленького деления. Это сделать очень просто: необходимо разделить величину 1-го подписанного деления на количество таких маленьких делений, которые находятся внутри данного отрезка. На обычной линейке, например, 1 сантиметр необходимо делить на 10 делений. Мы получим 1 миллиметр – это будет цена самого маленького деления на обычной линейке.
4. Теперь необходимо определить цену наших дополнительных делений в случае, когда они есть на конкретном измерительном приборе. Например, на обычной линейке есть 2 таких дополнительных деления на 1 сантиметр. То есть, необходимо 1 сантиметр разделить на эти 2 деления. В результате мы получим 5 миллиметров. То есть, цена дополнительного деления обычной линейки – 5 миллиметров.

Теперь Вы знаете, как определить цену деления шкалы!

Источники:

• pandia.ru
• studfiles.net
• videouroki.net
• elhow.ru

Практическое
занятие.

Тема: Сборка
электрической цепи и определение показаний приборов.

Цель работы: научиться
собирать электрические схемы, определять цену деления электроизмерительных
приборов, а также показания амперметров, вольтметров и ваттметров при различных
нагрузках.

Основные теоретические положения

Совокупность соединенных между собой источников электрической
энергии и нагрузок, по которым может протекать электрический ток, называют электрической
цепью.

Графическое изображение электрической цепи с помощью условных
знаков принято называть электрической схемой.

Основными элементами электрической цепи являются источники и
приемники (потребители) электрической энергии, а также провода, соединяющие их
между собой. Для измерения электрических и магнитных величин служат
электроизмерительные приборы: амперметры, вольтметры, гальванометры и др., а
также их комбинации.

При сборке схемы следует сначала выделить и собрать
последовательную (главную, токовую) цепь. Затем, определив точки, к которым
нужно присоединить параллельные ветви, осуществить эти соединения. Приборы и
оборудование по возможности следует расставить так, чтобы было соответствие
принципиальной схеме.

Перед включением электрической схемы следует установить движки
реостатов в такое положение, чтобы сопротивление было максимальным; рукоятку
лабораторного автотрансформатора (ЛАТР) установить на нулевую отметку;
переключатели многопредельных приборов надо поставить на максимальный предел
измерения.

После включения схемы и установки рекомендованного в описании
работы режима можно приступать к записи показаний приборов. Положение
переключателей многопредельных приборов выбирают таким образом, чтобы стрелка в
приборе находилась по возможности во второй половине шкалы. Показания приборов
определяются произведением цены деления прибора и количества делений, на
которое отклоняется стрелка прибора:

,   ,   ,

где  –
число делений, на которое отклоняется стрелка измерительного прибора.

Для многопредельных приборов цену деления определяют как частное
от деления предела измерения, указанного на переключателе, на количество
делений шкалы прибора, обозначенное числом в конце шкалы, используя следующие
формулы:

– цена деления амперметра ;

– цена деления вольтметра ,

где ,  –
пределы измерения по току и напряжению;  –
максимальное число делений по шкале прибора.

Сложнее рассчитывается цена деления многопредельных ваттметров.
Мощность, измеряемая ваттметром, вычисляется по формуле ,
т. е. ваттметр должен фиксировать напряжение и ток в цепи. Измерительные
механизмы ваттметров имеют две обмотки: токовую (последовательную) и обмотку
напряжения (параллельную). Звездочками на приборах и схемах обозначают
генераторные зажимы, которые обычно соединяют между собой проводником. На рис.
1.1, а приведена принципиальная схема включения ваттметра, а
на рис. 1.1, б – схема соединений клемм ваттметра. 

Рис.
1.1. Включение ваттметра в электрическую цепь: а –
принципиальная схема; б – схема соединений клемм ваттметра 

Цена деления ваттметра будет определяться произведением пределов напряжения
и тока, деленным на число делений шкалы:

. 

Порядок выполнения работы 

1. Собрать электрическую схему в соответствии с рис. 1.2:

а) последовательная цепь от одного зажима источника питания
до другого – амперметр, токовые цепи ваттметра, нагрузка;

б) подключаются параллельные элементы – вольтметр, цепи
напряжения ваттметра.

Рис. 1.2. Электрическая цепь: а –
первый этап; б – второй этап

 2. На вольтметре и ваттметре установить пределы при
напряжении источника 100 В. Включить одну группу ламп и записать показания всех
приборов в табл. 1. 

Таблица 1.

Показания
приборов

 3. Увеличить
напряжение источника до 170 В, предварительно изменив пределы по току и
напряжению соответствующих приборов. Включить две группы ламп и записать
показания приборов в табл. 1.1.

4. Сформулировать
выводы по работе.

Контрольные вопросы 

1. Что такое электрическая цепь?

2. Что такое электрическая схема?

3. Какова последовательность сборки электрической цепи?

4. Что показывает цена деления амперметра?

5. Определить показание амперметра, если предел по току
2,5 А, максимальное число делений на шкале прибора – 100, а стрелка
отклонилась на 40 делений.

6. Определить цену деления вольтметра, если предел по
напряжению 300 В, а максимальное число делений по шкале – 150.

7. Как определить цену деления многопредельного ваттметра?

8. Определить показание ваттметра, если предел по току
5 А, по напряжению – 300 В, максимальное число делений на шкале прибора –
100, а стрелка отклонилась на 30 делений.

9. Ваттметр с пределом измерения по току
5 А и по напряжению 150 В, имеющий 75 делений шкалы, включен в цепь.
В цепи протекает ток 2 А при напряжении 120 В. На сколько делений
отклонится стрелка ваттметра?